Chaque fois que votre corps combat un virus, les cellules prennent en une fraction de seconde des décisions qui déterminent si une infection se propage ou s’arrête. Certains se sacrifient pour protéger les tissus qui les entourent. D’autres sont détournés avant d’en avoir l’occasion. Un virologue de Virginia Tech vient de remporter un rare prix fédéral pour découvrir ce qui fait pencher la balance.
James Weger-Lucarelli, professeur agrégé au Département des sciences biomédicales et de pathobiologie du Virginia-Maryland College of Veterinary Medicine, a reçu en juillet une récompense de 2,01 millions de dollars sur cinq ans de l’Institut national des sciences médicales générales pour étudier comment les cellules infectées vivent et meurent, et ce qu’elles signalent à leurs voisins lorsqu’elles le font. La subvention pourrait éventuellement permettre de mettre au point de meilleurs médicaments antiviraux et des traitements contre le cancer à base de virus plus efficaces.
Le prix est un R35 MIRA, un mécanisme qui finance l’ensemble du programme de recherche d’un chercheur plutôt qu’une seule hypothèse. Le NIGMS les attribue aux scientifiques qu’il considère comme méritant d’être soutenus à long terme, leur donnant ainsi la possibilité de suivre des découvertes inattendues où qu’elles mènent.
Un R01, c’est plutôt que vous dites exactement ce que vous allez faire, presque expérience par expérience. C’est plus conceptuel. Vous avez un peu plus de liberté pour être exploratoire, plus innovant. »
James Weger-Lucarelli, professeur agrégé, Département des sciences biomédicales et pathobiologie, Virginia-Maryland College of Veterinary Medicine
Lorsqu’un virus infecte une cellule, celle-ci peut déclencher son propre arrêt pour empêcher le virus de se répliquer et de s’échapper. Les virus ont évolué pour interférer avec cette décision. Et lorsqu’une cellule meurt, elle peut émettre des signaux chimiques aux cellules environnantes, un avertissement biologique diffusé qui soit mobilise la réponse immunitaire, soit accélère la propagation si un virus parvient à la rediriger.
« La cellule essaie d’arrêter le virus, et le virus essaie d’arrêter l’hôte », a déclaré Weger-Lucarelli. « C’est un peu comme un match de tennis entre les deux. »
Une série de photos d’un modèle 3D d’une cellule cancéreuse du cerveau en cours de mort cellulaire. La cellule a été infectée par un virus destiné à tuer la cellule cancéreuse, représenté en vert. Le rouge indique la mort cellulaire et l’image jaune finale montre l’achèvement de la mort cellulaire. Photo gracieuseté de James Weger-Lucarelli.
Une partie clé du travail consiste à déplacer cette recherche des plats de laboratoire plats vers des modèles de tissus tridimensionnels, où plusieurs types de cellules peuvent interagir comme ils le font dans un corps réel. La différence s’avère importante. Dans le laboratoire de Weger-Lucarelli, les virus tuent les cellules d’une culture 2D standard en deux jours. Dans les modèles 3D, les mêmes cellules survivent une semaine ou plus dans des conditions identiques.
« Si nous l’avions fait en 2D, nous aurions complètement manqué cela », a-t-il déclaré.
Le travail est lié à une collaboration en cours avec Samy Lamouille de l’Institut de recherche biomédicale Fralin du VTC sur les virus oncolytiques, conçus pour rechercher et tuer les cellules tumorales, comme traitement potentiel du glioblastome. Les chiens font partie des rares animaux qui développent naturellement un glioblastome, ce qui donne au laboratoire une voie de tests cliniques qui serait plus difficile d’accès en dehors d’une école vétérinaire.
« Il y a un énorme avantage à fréquenter une école vétérinaire », a déclaré Weger-Lucarelli, « surtout en cas de cancer du cerveau. Les chiens ont un cancer du cerveau d’origine naturelle qui se développe de manière très similaire à celle des humains. Beaucoup plus facile que de se lancer dans des essais cliniques sur des humains. »
Weger-Lucarelli recrute un chercheur postdoctoral et prévoit de travailler aux côtés de celui qui le rejoindra. La fenêtre de financement sur cinq ans permet à un laboratoire de recruter et de retenir des étudiants diplômés et des postdoctorants sans l’incertitude des cycles de subventions annuels.
« Lorsque vous faites une expérience et que vous obtenez un résultat, c’est souvent quelque chose que personne n’a jamais fait auparavant », a-t-il déclaré. « Ce n’est peut-être pas une découverte révolutionnaire à chaque fois. Mais c’est passionnant d’avoir une idée et de pouvoir ensuite la concrétiser. »
